噪聲污染對(duì)大鼠肝腎功能的影響

俞發(fā)榮, 郭蘊(yùn)萱, 連秀珍, 謝明仁, 李登樓, 張?jiān)娝? 陳望軍, 楊博

甘肅省證據(jù)科學(xué)技術(shù)研究與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 甘肅政法學(xué)院, 蘭州 730070

噪聲污染對(duì)大鼠肝腎功能的影響

俞發(fā)榮, 郭蘊(yùn)萱, 連秀珍, 謝明仁*, 李登樓, 張?jiān)娝? 陳望軍, 楊博

甘肅省證據(jù)科學(xué)技術(shù)研究與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 甘肅政法學(xué)院, 蘭州 730070

為了探討噪聲污染對(duì)大鼠肝腎功能的影響,選用40只雄性SPF級(jí)Wistar大鼠,隨機(jī)分為對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組(分為38、55和70分貝(dB)三個(gè)組)。實(shí)驗(yàn)組大鼠每天分別給予噪聲刺激1次,每次15 min,連續(xù)刺激15 d。第16天采血用全自動(dòng)生化儀測(cè)定血液成分水平。結(jié)果發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)組大鼠血糖水平比對(duì)照組分別升高了23.53%、52.94%、88.24%,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01),甘油三酯水平分別升高了 20.83%、38.54%、79.68%,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01),球蛋白水平分別升高了16.49%、21.13%、51.78%,白蛋白水平分別升高了9.51%、12.67%、17.89%,總膽紅素水平分別升高了27.04%、41.63%、73.67%,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01),肌酐水平分別升高了 9.72%、10.21%、20.99%;實(shí)驗(yàn)組大鼠血淀粉酶水平比對(duì)照組分別降低了 6.6%、13.05%、23.89%, 肌酸激酶水平分別降低了 19.81%、27.37%、36.81%, 尿素水平分別降低了11.19%、12.77%、19.26%。結(jié)果提示,噪聲污染能顯著影響大鼠肝腎功能和血液成分水平。

噪聲污染;肝腎功能; Wistar大鼠

1 前言

隨著城市化迅速發(fā)展和人們物質(zhì)文化生活水平的提高,噪聲污染已成為城市污染的一大公害[1]。噪聲污染不僅直接對(duì)聽覺系統(tǒng)造成損傷[2],還會(huì)通過聽覺器官、神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)引起循環(huán)系統(tǒng)的損傷[3]和生理行為的改變[4]。血液中白蛋白和球蛋白主要由肝臟合成,肝細(xì)胞受損害,白蛋白的合成、細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)及釋放障礙。血總膽紅素主要來源于衰老紅細(xì)胞被破壞后生成的血紅蛋白在肝臟內(nèi)經(jīng)過葡萄糖醛酸化而代謝[5], 如果肝細(xì)胞受損,對(duì)膽紅素代謝功能降低, 總膽紅素升高。高膽紅素不僅引起腎臟損傷[6],還能引起急性腦梗死[7]、心肌損傷[8];血中肌酐主要來自肉類食物和體內(nèi)肌肉組織代謝后的產(chǎn)物,主要由腎小球?yàn)V過排出體外。若腎臟受損,血肌酐值升高。血白蛋白/球蛋白比值、總膽紅素和肌酐水平反映肝臟和腎臟功能。為了探索噪聲污染對(duì)人類健康的影響, 用 Wistar大鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,給予不同強(qiáng)度的噪聲刺激, 檢測(cè)分析噪聲污染對(duì)肝腎功能和血液成分水平的影響,為研究預(yù)防和治理噪聲污染提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 材料

2.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及實(shí)驗(yàn)環(huán)境

40只SPF級(jí)雄性Wistar 大鼠,體重180 g—190 g,購于甘肅省中醫(yī)藥大學(xué)科研實(shí)驗(yàn)中心[SCXK(甘)2015—0001]。全部實(shí)驗(yàn)均在甘肅省證據(jù)科學(xué)技術(shù)研究與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室SPF級(jí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室完成[SYXK(甘)2015—0006]。

2.1.2 試劑與儀器

試劑: 淀粉酶、血糖、甘油三酯、肌酸激酶、尿素、肌酐等檢測(cè)試劑,購于成都斯馬特科技有限公司。

儀器: UFX7103AAW 音頻信號(hào)發(fā)生器,上海電子教學(xué)儀器廠; TES—1352S 低頻聲計(jì)儀,泰仕電子工業(yè)股份有限公司; SMT—100V全自動(dòng)生化分析儀,成都斯馬特科技有限公司;噪聲刺激盒(自制), 長:寬: 高=50 cm: 45 cm: 55 cm, 用木質(zhì)五合板制成,外層包泡沫塑料,用于隔音,頂部蓋裝微孔攝像頭 1個(gè)、揚(yáng)聲器2個(gè)。

2.2 方法

2.2.1 動(dòng)物分組

40只SPF級(jí)雄性Wistar 大鼠隨機(jī)分為4組, 每組10只動(dòng)物。對(duì)照組:不給噪聲刺激,其他生活環(huán)境條件與實(shí)驗(yàn)組相同;實(shí)驗(yàn)組(分為38、55和70分貝(dB)三個(gè)組)。實(shí)驗(yàn)組動(dòng)物分別給予相應(yīng)的噪聲刺激,每次30 min,每天1次,連續(xù)刺激15 d。

2.2.2 血液成分水平檢測(cè)

實(shí)驗(yàn)第16天,全部動(dòng)物用乙醚吸入麻醉, 無痛打開胸腔,從左心室抽取血液,入乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝管, 用全自動(dòng)生化儀測(cè)定血液成分水平。

2.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。噪聲污染對(duì)大鼠血液成分水平影響程度用百分比表示,組間差異采用單因素方差分析,用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 結(jié)果

3.1 動(dòng)物的一般狀況

實(shí)驗(yàn)組大鼠在刺激開始出現(xiàn)驚嚇狀態(tài),活動(dòng)減少,隨著刺激的持續(xù),大鼠出現(xiàn)騷動(dòng),用嘴撕咬盒壁、攀爬等焦躁不安的表現(xiàn),實(shí)驗(yàn)后期體重明顯減輕, 體毛倒豎。

3.2 噪聲污染對(duì)大鼠體重的影響

連續(xù)給予Wistar大鼠38、55、70 dB噪聲刺激第 1—5天,體重變化不明顯; 噪聲刺激第6—10天,體重比對(duì)照組分別減輕了 14.00%,14.68%,15.56%;第 11—15天,大鼠體重比對(duì)照組分別減輕了 18.53%,20.39%,21.18%,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01),圖 1。

3.3 噪聲污染對(duì)Wistar大鼠血液成分水平的影響

連續(xù)給予Wistar大鼠38、55、70 dB噪聲刺激15 d檢測(cè),與對(duì)照組比:血糖水平比分別升高了23.53%、52.94%、88.24%,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01);甘油三酯水平分別升高了20.83%、38.54%、79.68%,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01);淀粉酶水平分別降低了6.6%、13.05%、23.89%,圖2。

3.4 噪聲污染對(duì)Wistar大鼠肝腎功能的影響

連續(xù)給予Wistar大鼠38、55、70 dB噪聲刺激15 d檢測(cè),與對(duì)照組比:血液中球蛋白水平分別升高了 16.49%、21.13%、51.78%,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01);白蛋白水平分別升高了 9.51%、12.67%、17.89%;總膽紅素水平分別升高了27.04%、41.63%、73.67%,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01);肌酐水平分別升高了9.72%、10.21%、20.99%;肌酸激酶水平分別降低了19.81%、27.37%、36.81%,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01);尿素水平分別降低了11.19%、12.77%、19.26%,圖3。

圖1 噪聲污染對(duì) Wistar 大鼠體重的影響(與對(duì)照組比: ＊P＜0.05, ＊＊P＜0.01)Fig.1 Effect of noise on body weight of Wistar rats (＊P＜0.05, ＊＊P＜0.01 vs control group)

圖2 噪聲污染對(duì) Wistar 大鼠血液成分水平的影響(與對(duì)照組比: ＊P＜0.05, ＊＊P＜0.01)Fig.2 Effect of noise on the blood component level of Wistar rats (＊P＜0.05, ＊＊P＜0.01 vs control group)

圖3 噪聲污染對(duì) Wistar 大鼠肝腎功能的影響(與對(duì)照組比: ＊P＜0.05, ＊＊P＜0.01)Fig.3 Effect of noise on the liver and kidney function of Wistar rats (＊P＜0.05, ＊＊P＜0.01 vs control group)

4 討論

近年來研究結(jié)果表明,噪聲污染嚴(yán)重影響了人們的生活起居[9],給人們的健康帶來一定的危害[10]。噪聲污染能引起聽覺器官的損傷[11],內(nèi)分泌系統(tǒng)失調(diào)[12]和血液生化指標(biāo)的水平[13]。桑傳蘭等[14]給予小鼠60、80和100 dB噪聲刺激2、4、6 h后,小鼠血液中白蛋白升高,肌酐、尿素等均降低。血清白蛋白和部分球蛋白在肝臟合成,少量球蛋白由單核巨噬細(xì)胞合成。正常生理情況下,血清中白蛋白和球蛋白的量保持相對(duì)恒定。由于血液中白蛋白量多而球蛋白量少,故白蛋白/球蛋白比值大于 1,一般為1.5—2.5/1之間。當(dāng)肝功能損傷時(shí), 將出現(xiàn)白蛋白/球蛋白倒置[15]。本文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著噪聲刺激強(qiáng)度增加, 血液中白蛋白和球蛋白水平明顯升高,70 dB組大鼠血白蛋白/球蛋白比值為 0.7/1。出現(xiàn)白蛋白/球蛋白倒置,一方面可能是噪聲污染導(dǎo)致肝臟損傷,使合成白蛋白功能下降,另一方面,在噪聲的刺激下引起免疫系統(tǒng)功能亢進(jìn),加速球蛋白的合成和釋放所致。大鼠血總膽紅素、肌酐水平均升高,進(jìn)一步說明噪聲污染致使肝臟功能損傷,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與桑傳蘭實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同;隨著噪聲刺激時(shí)間的延長,大鼠體重比對(duì)照組明顯減輕,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。按照《中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法》城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)(0類標(biāo)準(zhǔn):適用于療養(yǎng)區(qū)、高級(jí)別墅區(qū)、高級(jí)賓館區(qū)等特別需要安靜的區(qū)域,晝間＜50 dB)[16]對(duì)比分析,給予 Wistar大鼠低強(qiáng)度的噪聲(38 dB)刺激均可引起血液成分水平改變和肝腎功能損傷。結(jié)果表明,較低強(qiáng)度噪聲,即使在國家標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍內(nèi)的噪聲也可引起人體健康的損傷。實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示,噪聲污染使體內(nèi)新陳代謝功能紊亂,導(dǎo)致血糖、血脂升高,使糖尿病、高血脂癥風(fēng)險(xiǎn)性增加,其機(jī)制有待進(jìn)一步探討。

[1]馬靜.淺議噪聲污染與防治[J].北方環(huán)境,2010,22(4):73–75.

[2]SALEHI M S, NAMAVAR M R, TAMADON A.The effects of acoustic white noise on the rat central auditory system during the fetal and critical neonatal periods: a stereological study[J].Noise & Health, 2017, 19(86):24–30.

[3]ISMAILA S O, ODUSOTE A .Noise exposure as a factor in the increase of blood pressure of workers in a sack manufacturing industry[J].Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences, 2014, 3(2): 116–121.

[4]BROU?E K J.Effect of noise on performance, stress and behaviour of animal[J].Slovak Journal of Animal Science,2014,47 (2):111–123.

[5]林佳媛, 馬國.膽紅素代謝及其調(diào)節(jié)的研究進(jìn)展[J].復(fù)旦學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版), 2014, 41(3): 405–411.

[6]慢性腎病患者血清總膽紅素水平臨床變化意義及分析[J].中國現(xiàn)代藥物應(yīng)用,2017,11(4): 68–69.

[7]孫玉金, 周瑞鳳, 李來傳,等.血清膽紅素水平與不同類型腦梗死急性期的關(guān)系[J].中國現(xiàn)代醫(yī)藥雜志,2017,19(6): 35–36.

[8]張娜, 殷悅, 賈玫.新生兒總膽紅素水平對(duì)肝、腎功能及心肌酶譜的影響[J].中華臨床醫(yī)師雜志,2016,10(4):517–520.

[9]李偉.環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)中應(yīng)注意的問題以及常用方法分析[J].低碳世界, 2017, 8: 34–35.

[10]NASSIRI P, AZKHOSH M, MAHMOODI A, et al.Assessment of noise induced psychological stresses on printery workers[J].International Journal of Environmental Science and Technology, 2011,8(1):169–176.

[11]GANNOUNI N, LENOIR M, RHOUMA K B, et al.Cochlear neuropathy in the rat exposed for a long period to moderate-intensity noises[J].Journal of Neuroscience Research,2015,93(6): 848–858.

[12]ZHENG Yanyan, MENG Meng, ZHAO Congmin, et al.Impact of environmental noise on growth and neuropsychological development of newborn rats[J].Anat Rec (Hoboken), 2014,297 (5): 949–954.

[13]趙曉雨,劉淑紅,趙彤,等.強(qiáng)噪聲對(duì)豚鼠認(rèn)知功能和血清某些生化指標(biāo)的影響[J].中國應(yīng)用生理學(xué)雜志,2016,32(5): 385–389.

[14]桑傳蘭,王蕭,董浩然,等.光照和噪聲對(duì)實(shí)驗(yàn)小鼠血液指標(biāo)及肝腎功能的影響[J].動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2012,33(5):64–68.

[15]胡漢國, 魏三舟.血清前白蛋白和膽堿酯酶在肝硬化患者病情程度、預(yù)后判斷中的價(jià)值[J].中國社區(qū)醫(yī)師,2016,32(6): 148–149.

[16]全國人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì).中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法[M].北京: 法律出版社, 1997.

Effect of noise pollutionthe on function of liver and kidney of rats

YU Farong, GUO Yunxuan, LIAN Xiuzhen, XIE Mingren*, LI Denglou, ZHANG Shishuang, CHEN Wangjun, YANG Bo
Key Laboratory of Evidence of Science and Technology Research and Application,Gansu Institute of Political Science and Law,Lanzhou730070,China

The present study investigated the effects of noise on the liver and kidney of rats.A total of 40 male SPF Wistar rats were randomly divided into a control group and three treatment groups.The rats in three experiment groups were respectively stimulated with 38,55 and 70 dB (decibels) noise for 15 days,15 min a day.The components of blood collected on 16thday of experiment were determined by an automatic biochemical analyzer.Our results showed that the levels of the blood glucose, triglyceride, globulin in the rats of the treatment groups were significantly (P＜0.01) increased by 23.53%,52.94%, 88.24%; 20.83%,38.54%,79.68%,16.49%,21.13%,51.78%, respectively, compared to those in the control group.Also, compared with the control animals, the levels of the albumin, total bilirubin and creatinine were significantly (P＜0.01)increased by 9.51%, 12.67%,17.89%,27.04%,41.63%,73.67%,9.72%,10.21% and 20.99%, respectively.While the levels of serum amylase, creatine kinase and urea in the experimental groups were reduced by 6.6%,13.05%, 23.89%,19.81%,27.37%,36.81%,11.19%,12.77% and 19.26%, respectively, compared to those in controls.Our findings suggested that noise can significantly affect the blood components and the functions of liver and kidney of rats.

noise pollution; liver and kidney function; Wistar rat

10.14108/j.cnki.1008-8873.2017.05.027

Q95

A

1008-8873(2017)05-211-04

俞發(fā)榮, 郭蘊(yùn)萱, 連秀珍, 等.噪聲污染對(duì)大鼠肝腎功能的影響[J].生態(tài)科學(xué), 2017, 36(5): 211-214.

YU Farong, GUO Yunxuan, LIAN Xiuzhen, et al.Effect of noise pollutionthe on function of liver and kidney of rats[J].Ecological Science, 2017, 36(5): 211-214.

2017-08-09;

2017-09-13

甘肅省基礎(chǔ)研究創(chuàng)新群體項(xiàng)目(145RJIA333); 蘭州市科技計(jì)劃項(xiàng)目(2014-1-182; 2015-3-80); 甘肅省高?？萍紕?chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(2016C-09); 蘭州市人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目(2016-RC-85); 甘肅省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（17JR5RA158）;西北民族地區(qū)偵查理論與實(shí)務(wù)研究中心項(xiàng)目; 甘肅政法學(xué)院重大項(xiàng)目(2017XZD12); 甘肅政法學(xué)院“文翰學(xué)者”項(xiàng)目

俞發(fā)榮(1959—), 男, 甘肅民勤人, 博士, 研究員, 碩士研究生導(dǎo)師。研究方向: 法醫(yī)生物學(xué)、社會(huì)環(huán)境壓力對(duì)人類健康的影響、藥理學(xué)和毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué), E-mail: tim9898@163.com

*通信作者:謝明仁, 男, 碩士生導(dǎo)師, 副教授, 主要從事法醫(yī)物證技術(shù)研究, Xmr7600@gsli.edu.cn.